JPH01241022A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜状のウェブ等に液状塗膜を形成する塗布
装置に関するものである。

従来の技術 磁気テープの塗布工程を例に説明する。数１０μｍ厚程
度０薄板状長幅ウェブに、厚さ数１０μｍ以下で塗液を
均一に塗布する技術に関して、グラビア塗工方式が代表
例として挙げられる。本方式は、無数の凹状微小溝を回
転ロール表面上に形成し、回転ロール面の周方向回転移
動に伴い、凹溝への塗料供給、計量、ウェブへの転写を
連続的に行い、最終的に塗膜表面をスムージングするも
のである。本方式の最大塗工速度は、回転ロール上の塗
液が遠心力で飛散する限界から２ｏｏ〜２５０ｍ／馴と
されている。一方、最近の量産合理化のニーズから、ノ
ズル状噴出口よ＃）直接塗液をウェブに塗膜つけるダイ
方式が採用されるに至シ、塗工限界も４００ｍ／ｉ以上
にまで向上できることが判明しておシ、今後、ダイ方式
による塗工へのニーズはますます高まる傾向にある。

発明が解決しようとする課題 磁気テープに代表される様に、溶媒で希釈した溶液を用
いる時、その乾燥過程において、塗膜の固化に伴う、大
幅な体積収縮が生じる。通常、体積収縮は、塗液や溶媒
の穆類にもよるが、膜厚変化量換算で約１１５〜１／２
ｏ程度にまで低下する。

この時の収縮・固化現象を簡単に説明する。ウェブとの
接合面上の塗液は、流体力学で言うＮｏ　−３ｌｉｐ条
件を満足し動かないことから、見掛は上置化が無く、こ
れを補う形で、接合面より上部の自由流体が収縮に伴っ
て流動し、最終的な塗膜分布形状を決定する。この時の
塗料の動きを模式化して第３図に示す。塗膜の端部エツ
ジ（Ａ部）に若干のダレを生じる。但し、１はウェブの
一部、２は塗工直後の塗料形状、３は乾燥後の塗料形状
を示す。

一方、ダイ塗工方式に代表される様に、ノズル状の塗料
噴出部から一定流量の塗液を、走行するウェブ上に連続
塗布した時に注目する。ウェブ上に形成された塗膜は、
先に示したと同様に、ノズル壁でのＮＯ−３１ｉｐ条件
から、第２図に例示する様に、流速分布ａ及び生成塗膜
断面形状すが最初から不均一な分布を有しておシ、ノズ
ルのコーナ一部では流量が著るしく低下する。従ってこ
の場合、乾燥工程を変えた塗膜は、第３図に示したよシ
更に端部エツジのダレ現象が顕著となる。

ウェブ上生成膜の均一性を特に重要視する塗工製膜にお
いては、上記のエツジのダレ現象は、塗膜の品質安定性
を低下させるばかシでなく、歩留シ率の低下につながる
。更に、ウェブ全幅に対し、これを略均等に分割して間
隔を設け、縞状に連続塗布する、いわゆるストライプ状
の塗工に際しては、−組の塗膜幅が狭いため、両エツジ
からのダレに伴う膜厚均一性の劣化は致命的となる。

本発明は上記の問題点を解決するもので、コーナ一部で
の流出不足を回避し、乾燥後の塗膜のエツジダレを大幅
改善し、均質な塗膜を実現し、ストライプ状塗工をも安
定に実現する塗布装置を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の塗布装置は、ブロ
ック状のダイ本体と、前記ダイ本体の一側面に開口され
た略矩形状断面を有する開口部と、前記ダイ本体に設け
られた塗料溜シと、前記開口部と前記塗料溜シを流体的
に導通ずる略薄肉平板状の空隙から成る流れ溝と、前記
塗料溜シに対しダイ本体の外郭とを流体的に導通する塗
料供給口とから成り、前記塗料溜シの前記開口部側の端
面から、前記開口部までの流動距離を、前記開口部の長
手方向端部において相対的に短くしたものである。

作　　　用 上記した構成によって、開口部を通じて吐出される塗料
は、開口部内壁における流体摩擦によるコーナ一部での
局所的流出不足を回避し、従ってウェブ上に均一な膜厚
の塗膜を形成し、エツジの立った高品質の塗膜を安定的
に塗布することができるＯ 実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照゛しながら
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における塗布装置のダイ
塗工部の上半部を破断して内部形状を示した斜視図であ
る。１１はダイ本体、１２はダイ本体１１の略中央部付
近に設けられた塗料溜シ、１３は塗料溜シ１２に接続し
て設けられた流れ溝、１４は流れ溝１３の先端部に位置
する開口部、１５はダイ本体１１の外部から塗料溜り１
２にむかって開けられた塗料供給口である。また、１６
は前記のダイ本体１１の開口部１４に軟接触し、開口部
１４に対し一定の相対速度で摺動するウェブである。尚
、第１図に一点鎖線で示したダイ本体１１の上半部は破
断面に対して略鏡面対称である。

上記の様に構成された塗布装置の動作について、更に詳
細に説明する。別の供給手段（図示せず）から送られて
来た塗料は、塗料供給口１６を通じて、ダイ本体１１内
の塗料溜シ１２に一旦蓄えられる。更に塗料供給口１６
を通じて塗料供給が行われると、塗料溜シラ２内の流体
圧が上昇し、開口部１４に通ずる流れ溝１３中の流体抵
抗を越えるとき、開口部１４からの塗料噴出が生じる。

吐出流量は、塗料供給量に依存して変化する。ウェブ１
６ヘヌムーズな塗料の塗工がなされるだめの必要条件と
して、塗料溜り１２内の流体圧力は一定で時間的に変動
しないことがあげられる。従って、キャビティ容積とし
ては、流れ溝１３のそれよシも十分大きくとることが必
要となる。塗料溜シ１２の形状は第１図に示す様に、流
れの幅方向に一定でなく、開口部１４の長手方向端部の
近傍に近づくに従い、出口すなわち、開口部１４側に入
り込む様に構成されている。定常流状態におけるニュー
トン流体の圧力勾配−は塗料溜り１２の出側端面よシ開
ロ部１４までの距離″Ｉｃｘとし、塗料の粘度をμ、流
量をＱ、流れ溝１３の流動厚さをｈとして、゛ で与えられる。従って、式（１）より、膜厚を規定する
吐出流量Ｑは で与えられる。塗料溜９１２内での一定圧力Ｐが開口部
１４において均一に大気圧（二〇）となるとき、式（２
）中のＰは流れの幅方向において一定となる。また、流
れ溝１３の流動厚さｈを一定とするとき、ＱはＸに反比
例する。従フて、先に述べた如く、流体のＮｏ−３ｌｉ
ｐ性から、ダイの開口部１４付近で見られるコーナ部で
の吐出流量低下を解消するため、上記領域におけるＸ寸
法を相対的に短くし、流量Ｑを補充する構成となってい
る。

流れの幅方向端部での塗料溜り喰い込み領域の寸法は、
全吐出幅の２０〜３０％以下に設定されることが望まし
い。また、式（２）から明らかな様に、Ｘと同時に、流
動厚さｈを大きくとることで、局部的な吐出流量を稼ぐ
ことができる。更に、流れ溝１３の内壁部にテフロンコ
ーティング等の対塗料すベシ性を助長せしめる素材をコ
ートすることで、上記の特性は更に向上する。

発明の効果 以上の様に本発明は、塗料溜シの開口部側の端面から開
口部までの流動距離開口部の長手方向端部において相対
的に短くしたので、開口部の端部に極めて近い領域まで
、塗料を均一かつ安定に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における塗布装置の断面斜視図
、第２図は従来例の塗料吐出特性の説明図、第３図はウ
ェブ上塗料の乾燥による変化の説明図である。 １１・・・・・・ダイ本体、１２・・・・・・塗料溜シ
、１３・・・・・・流れ溝、１４・・・・・・開口部、
１５・・・・・塗料供給口、１６・川・・ウェブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１多筒　
　　１　　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１／−一−η゛′イＡζ
９≦１４−−一開口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロック状のダイ本体と、前記ダイ本体の一側面
   に開口された略矩形状断面を有する開口部と、前記ダイ
   本体に設けられた塗料溜りと、前記開口部と前記塗料溜
   りを流体的に導通する略薄肉平板状の空隙から成る流れ
   溝と、前記塗料溜りに対しダイ本体の外郭とを流体的に
   導通する塗料供給口とから成り、前記塗料溜りの前記開
   口部側の端面から、前記開口部までの流動距離を、前記
   開口部の長手方向端部において相対的に短くした塗布装
   置。
2. （２）前記開口部又は流れ溝の内壁をすべり壁で構成し
   た請求項１記載の塗布装置。